常见基坑围护结构设计.ppt

1、1，a，公用基坑围护，2，a，本章内容，1，2，3，4，5，概述基坑工程设计内容的基坑围护内力计算，基坑稳定性检查基坑工程的变形计算，6，在外国，圆形基坑的深度可达74米(日本)，直径最大的98米(日本)，非圆形基坑的深度可达地下9层(法国)。国内、上海88层金毛大厦基坑平面尺寸为170m150m米，基坑开挖深度达19.5米。上海的回京广场，包络与相邻建筑最近的距离只有40厘米。未支撑基坑的开挖深度也达到了9m。1 .概述、a、4、5、a、1。概述，1，基坑支护的目的(1)确保基坑开挖和基础结构施工安全顺利。(2)确保基坑正确用于建筑物或地下管线。(3)防止地面塌陷，坑涌出。2、基坑支护作用保

2、持，保持水，边坡变形控制。3、基坑工程基本技术要求(1)安全可靠；(2)经济合理性；(3)施工方便性和工期保证。6、a、1。摘要、基坑工程具有以下特点：l)高层建筑倾向，基坑向大班级方向；(2)基坑的开挖长度和宽度达数百米，给拉支学科带来很大困难。3)在软弱的上层，基坑开挖会产生影响周围建筑、市政设施和地下管道的大位移和沉降；深基坑施工期长、狭窄的场地、降雨、重物堆等不利于坑稳定性；5在邻近场地的施工中，打桩、降水、开挖和基础浇注混凝土等工程可以相互制约和影响，提高调整工作的难度。a，7，基坑围护一般分为两类。文件墙封套系统使用支撑墙(行文件)作为主要应力组件。桩墙封套系统包括板桩墙、行桩、地

3、下连续墙等。重力包络系统充分利用包络的重力。重力式水泥土挡墙。1 .概述，a，8，(1)无信封的停止挖掘；(2)桩墙支撑：由两部分组成：桩墙结构和支撑结构。桩墙结构包括钢板桩、板桩墙、钻孔灌注桩行、地下连续墙。支撑结构类型包括内部支撑、外部拉伸锚、地面锚定、无锚定等。(3)重力支撑结构：软土地基可以由深层搅拌桩、旋喷桩、根桩等形成重力保持结构。1 .摘要，a，9，(5)开槽施工方法：与中央开挖施工方法相反，首先在坑周围挖槽，用支撑板桩壁法建造周边基础工程，形成重力式挡土墙，挖挡土墙的整个土体，构建中央部分基础工程。(6)墙前被动区域土加固方法：在软土地基深基坑的情况下，减少挡土墙的渗透深度，控

4、制挡土墙侧位移，在基坑开挖前采用深层搅拌桩、旋喷法加固墙前土，加固深度3 6米、宽度5 9米。(4)中央开挖施工方法：先建设基坑周边的桩，完成桩内边坡开挖后工程中央部分的基础工程，竣工后再开挖桩内土，在侧挖时用支杆支护桩和中央部分的基础工程，最后施工周边的基础工程。1 .概述，a，10，(7)历法；(8)沉箱法；(九)土钉墙支护；(10)组合型态支援。使用两种或多种支持方法的组合，可以确保支持结构的安全性并降低成本。上部放坡，下部桩壁螺栓支持；螺栓和土钉的组合；深层搅拌桩和灌注桩行组合；深搅拌桩在h型钢桩组合支护中的应用。，1 .概述、a、11、a、12、结构类型、支撑结构类型及其服务范围表3

5、-1、a、13、板文件、1。概述，a，14，组合挡土墙，1 .概述，a、15，单行和双行文件支持结构，1 .概述，a，16，支撑系统，a，17，1。概述，a，18，1。概述，a，19，1。概述，a，20，1。概述，a，21，1。概述，12.1.2基坑围护设计变形的不确定性；3.土壤的不确定性；偶然变化引起的几种不确定性。a，22，2。基坑工程的设计内容，基坑工程的设计内容包括：环境调查和基坑安全等级确定、围护选择、围护设计计算、节点设计、井点降水、土方开挖计划和监测要求。a，23，2。基坑工程的设计内容，a，24，2。基坑工程的设计内容，基坑围护设计所需的基本资料主要是：工程水文地质数据；现场

6、环境信息建设项目的地下结构、基础桩基图纸等；与施工条件相关的资料。a，25，基坑围护安全等级和重要性系数，2。基坑工程的设计内容，a，26，2。基坑工程的设计内容、围护选择和布置围护选择原则：基坑围护的组成部分一般不得超过建设用地范围；基坑支护结构的缺失不能影响主要施工结构构件的正常建设。尽可能使用具有良好力性能的圆形、正多边形和矩形。a，27，2。基坑工程的设计内容，a，28，2。基坑工程的设计内容、围护设计计算通过设计计算确定围护构件的内力和变形，以确定截面承载力和基坑位移。设计计算应根据不同施工阶段的特征单独检查，并考虑以前的工作条件对以后各种工作条件的内力和变形的影响。a，29，2。基

7、坑工程的设计内容、围护稳定性检查基坑边坡整体稳定性计算；反信封稳定性检查；信封底部防滑检查；基坑支护墙前隆起稳定性检查；垂直漏电保护检查；基坑周边地面沉降及其影响范围的估算。与挡土墙的插入深度相关。a，30，2。基坑工程的设计内容、节点设计的合理节点结构应满足以下条件：容易施工；节点结构符合设计和计算模型的假设条件。节点结构应起到防止组件局部不稳定性的作用。尽可能减少节点本身的变形量。与整体稳定相关的节点在设置多条防线的同时，节点延性必须良好。a，31，2。基坑工程的设计内容，其他地面问题井点降水作用1)降低地下水位，消除基坑边坡和坑底渗漏，改善施工作业条件；2)提高边坡稳定性，防止地表和地基

8、土泄漏。3)降低水位，防止坑的隆起和损伤。4)改善基坑的砂质特性，加快土壤的加固。降水方法有两种：集水和井点降水。a、32、a、33，2。土方开挖的最重要要求是各阶段开挖深度与相应设计条件的计算模型相匹配。强调先支后开挖的原理。该监测包括信封主要组成部分的内力和变形基坑周围的土壤变形、坡度稳定性和地下水变化、孔极数压力测量等几个方面。观察和测量周围环境中需要保护的对象的专业内容。a，34，3基坑围护结构的内力计算，深基坑支护结构的内力计算是一个古老的传统问题，但同时也是综合的。包括土动力学的典型强度和稳定性问题，变形问题和土与支护结构的相互作用问题。基础反作用力系数是必须首先确定的参数。主要由

9、地质条件决定，也与轴承面积和深度有关，其值最好通过试验得到。计算模型展示在表12-6，a，35，3基坑围护的内力计算、计算原理中：通常考虑桩土相互作用的弹性地基梁的加载系统或框架模型根据施工过程中发生的实际工作条件分布进行计算，同时考虑施工条件对结构的预位移值和支撑变形的影响或载荷增量方法，即“先变形，富士”的原理，a，36，3基坑围护的内力计算，计算模型：桩-土相互作用模型水平承载力计算支撑结构的内置深度分析，a，37，3基坑围护的内力计算，桩(墙)内力计算和分析方法，(a)弹性地基柱有限元法，一般过程如下。结构理想化：根据结构力特性理想化为杆元素；结构离散化：垂直分为有限元单元。保持结构的

10、节点必须满足变形协调条件。单元的刚度矩阵确定的单元的载荷和单位节点位移之间的关系。根据静态平衡条件列出平衡方程式解决方案。a，38，3基坑围护的内力计算，(b)支护结构的有限元法被广泛应用。本文介绍了“弹性杆有限元法”支撑系统平面框架计算在工程中对围护结构的支撑系统进行结构水平封闭框架设计。a，39，3基坑围护的内力计算，基坑结构的荷载主要作用于支撑结构的荷载为：l)土压力；2)水压；3)影响区的建筑物和结构荷载；4)建筑荷载：汽车、起重机和现场装载等；5)如果支援是主要结构的一部分，就要考虑地震力。6)温度影响和混凝土收缩引起的额外载荷，a，40，主动土压力和被动土压力的发生。但是，必须存在

11、支撑结构的位移。如果支撑结构没有位移，则支撑结构上土壤的压力为停止土压力。土压力的分布与支点的设置和数量有关。悬臂支架桩土压力的测量值与朗肯公式计算值的比较，如果未开挖侧的测量土压力小于朗肯活性土压力，则计算结果较大。3基坑围护的内力计算，a，41，3基坑围护的内力计算，a，42，图3-5悬臂支架的土压力分布，3基坑围护的内力计算，a，43，图3-6芝加哥深基坑土压力测量图3-7柏林隧道工程的土压力测量图因此，基坑支护的手动土压力计算通常使用还原系数=0.3 0.5。桩与土之间的摩擦作用桩墙支撑结构在土压力下发生变形位移时，桩与土之间的相对位移引起摩擦，摩擦力减小桩墙后的主土压力和被动土压力。

12、相反，桩墙前面的手动土压力增加。为此，在设计支撑结构时，必须考虑桩墙和土体的摩擦作用。即，墙的前后手动土压力乘以修正系数。3基坑围护的内力计算，a，45，但为了慎重，不能减少主动土压力。通常，增加墙前面手动土压力的修正系数所需的k=1.5至2.8；减少壁后手动土压力的修正系数所需的k_=1.0到0.35。修正系数与土壤的内摩擦角有关，值越大，修正系数k越大，k G实际工程设计计算中，为了简化，不进行手动土压力理论计算值减少或摩擦导致墙前手动土压力增加的修正。，3基坑围护的内力计算，a，46，土的凝聚力c，内摩擦角值可以根据以下规定适当调整：井点地下水范围内，地面有排水和防渗措施时值可以增加20

13、%。考虑到井点降水土壤固结条件下土壤和支撑结构之间侧摩阻力的影响，可以将土壤的凝聚力c提高20%。3基坑围护的内力计算，a，47，主动土压力：被动土压力：3基坑围护的内力计算，a，48，n层土壤底部附加荷载的垂直荷载qn，(1)均布荷载Q0，所有土壤底部：(2)，3根据基坑围护的内力计算，a，50，水压，水压，主要根据土质情况确定考虑水压的方法。黏土的透水性较低，因此该粘土产生的侧向压力可以使用该深度垂直土压力和水压之和乘以侧向压力系数的土壤和水分经济高效的方法。对于沙地，使用土壤和水分分割。也就是说，侧压力将该深度处的垂直土压力乘以侧压力系数与该深度处的水压之和。3基坑围护的内力计算，a，5

14、1，比较，砂简化计算，水压和土压力计算，水主动压力=静压力=手动压力=h，3基坑围护的内力计算，a，52，地下水无渗漏情况下的水压，典型基坑失稳的迹象包括：整体失稳破坏；轴承承载能力不足造成的损坏；地面滑动损坏；地下侵蚀，管道浪涌；泄漏；泄漏。破坏支撑结构；被动土压力损失等。a，56，4基坑稳定性检查，a，57，4基坑稳定性检查，a，58，4基坑稳定性检查，坡度稳定性是指防止部分土从基坑坡度中全部掉落，沿任何底部滑动所需的安全度。边坡稳定性应在放坡挖掘的基坑中，在没有支撑结构的基坑中，在地基深处有软弱土层的情况下进行控制。59，a，1。砂土的边坡稳定性：基坑抗滑安全系数考虑动水压时：2。粘性土

15、的坡度稳定坡度的滑动面类似于圆弧，通常使用剥离方法。有关具体计算过程，请参阅土壤力学。4基坑稳定性检查，60，a，基坑隆起稳定性：(a)弧滑动防护隆起稳定性检查地基土达到极限平衡时的滑动面形状在软土中可能非常接近弧。4基坑稳定性检查，滑动力矩：61，a，4基坑稳定性检查，滑动力矩：62，a，基坑隆起稳定性：(2)地基极限承载力检查。由于墙后土下沉，垂直面上墙后土的剪切强度运行，检查d值是否合适：4基坑稳定性检查，63，a，4基坑稳定性检查，64，a，整体稳定性检查：基坑整体不稳定性是指边坡土体和支撑结构不稳定，土体内发生滑动面的情况。4基坑稳定性检查，65，a，基坑整体不稳定性经常发生在以下情况，应接受检查：自然放坡的边坡(见上一次边坡稳定性测试)。重力维持支援。螺栓支撑系统。土钉支护系统。检查方法是测试滑动面的滑动力矩和滑动力矩的平衡，因为挡墙或锚的存在限制了滑动面的位置。但是，在不同类型的支撑接头检查方面，面会出现一些差异。4基坑稳定性检查、66、a、重力支撑结构整体稳定性计算检查方法和最危险的滑动面搜索方法根据上述自然放坡的不同，但滑动面通过挡墙边缘。另一种假设是，滑动面可以通过